知识点整理归纳.doc

《知识点整理归纳.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《知识点整理归纳.doc（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一有机化学中氢活性问题1、羟基氢活性类别脂肪醇芳香醇酚代表物CH3CH2-OHC6H5CH2-OHC6H5-OH官能团-OH-OH-OH结构特点-OH与脂肪烃基连接-OH与芳香烃基连接（不与苯环连接）-OH直接连苯环化学性质同上醇类化学性质同上酚类化学性质-OH上氢的电离程度不同跟金属Na反应是-OH的共性，但是剧烈程度不同；其中能够体现酸性的只有酚中-OH所以，对有机物醇、酚、羧酸的学习，可以从羟基氢原子的活泼性不同出发，将知识系统化和网络化。首先，还可以推知对应离子结合H+能力的不同，例如：CH3COOHCO3C6H5OCO32；C6H5OOHC2H5O结合H+的能力逐增；对应物质：CH3

2、COONaNaHCO3C6H5ONaNa2CO3；C6H5ONaNaOHHClO，即：碱性就是：NaHCO3HCO3Al(OH)3，所以AlO2-和HCO3-不能大量共存于同一溶液中。反应：HCO3+H2O+AlO2 CO32+ Al(OH)3；(3).CH3COONH4 溶液呈中性，且CH3COOH酸性大于H2CO3，那么， NH4HCO3一定呈碱性，(NH4)2CO3的碱性应更强；2、碳原子上氢活性碳原子就是指跟羟基(-OH)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、羰基(-CO)等官能团直接相连接的碳原子，碳原子上的氢原子简称氢，由于受官能团的影响，氢会表现出比较大的活性。例如，以下反应在

3、取代、加成和消去反应中，都表现出了氢原子活性，对此通常会以信息来考查。-H2OOH-(1).2RCH2CHO RCH2CH(OH)CHRCHO RCH2CH=CRCHONaOH 水解C2H5ONaRCl(2).CH2(COOC2H5)2 R CH(COOC2H5)2 H+ R CH(COONa)2 R CH2COOH等， 实质就是氢的活性体现。 例、已知以上反应(1)和(4)作为提供的信息，现由乙烯和丙二酸等物质合成I，合成路线如下： +HCHO 一定条件 +Na +H2催化剂、D +O2催化剂、D 请写出：E、H、I、的结构简式； AD的化学反应方程式。答案：E、H、I、的结构简式：AD的化

4、学反应方程式：3HCHO+CH3CHO(HOCH2)3CCHO解析：本题完全是考查醛和丙二酸二乙酯中a氢原子的活性，只有从分析、理解题目所提供的信息出发，认清a活性氢在取代和加成反应中的反应本质，才能每一框图的反应原理，从而推定有关物质的结构。3、跟苯环有关的氢活性跟苯环有关的“活泼氢”可以分成两类：一类是，跟苯环中碳原子直接相连接的氢原子；另一类是，连在苯环上的烃基、羟基或其它基团上的氢原子。体现这两类氢原子活性的化学性质主要是：取代反应和氧化反应。类别苯甲苯苯酚结构简式氧化反应不能被KMnO4氧化能被KMnO4氧化常温下被空气氧化取代反应液溴、Fe作催化剂下苯环上取代得：溴苯液溴、Fe作催

5、化剂下得：2，4，6-三溴甲苯跟溴水就得2，4，6-三溴苯酚例、盐酸普鲁卡因是外科常用药，化学名：对氨基苯甲酸-二乙胺基乙酯盐酸盐，结构式如图。它的合成路线如下，请在方框内填入试剂、中间产物或反应条件。解析：此题属框图题，应全面把握框图的结构，首先认清框图的骨架是由两种原料分别转化为中间体然后连接而成。其次寻找该骨架何处可断开成两截，显然一截来自乙烯得到的中间体，另一截来自甲苯得到的中间体。在框图的过程考查了三种类型的活性氢，为清晰思路，用符号表示框图中的各中间体： 假设，乙烯氧化得A是乙醛，利用NH(C2H5)2中氮原子上的活性氢，乙醛与NH(C2H5)2发生加成反应，得到CH3C(OH)N

6、(C2H5)2,再与D反应所得产物E中有CH3C(OH)-的结构单元，与E中-CH2CH2-的结构单元不符合，从而否定乙烯氧化得乙醛的设想。A只能是不饱和度与乙醛相等的环氧乙烷，它与二乙胺的加成就是环氧乙烷的开环反应，开环后羟基与二乙胺基分置于-CH2CH2-的两端，再与D发生酯化反应而得符合题意的E结构。至于D中的羧基当然是由于甲苯中-CH3失去活性氢而被氧化得到，最后-NH2是由-NO2还原得到，而NO2又是由于苯环上氢原子被取代而得，并且，I是硝化、II是甲基的氧化，不能颠倒，因为-NO2和-COOH在苯环是处于对位关系。答案：4、其它氢活性有机物中氢原子具有相对活性的情况还很多，例如，

7、烯烃、酮等有机物中氢原子的活性，炔烃中直接跟碳碳三键相连的氢原子的活性等，即：Cl2200-300 CH2=CHCH2ClNa液氨RCHO + RCH(OH)CCH例、(1)星际分子CH2=NH聚合生成X；(2)X与甲醛加成得到Y(分子式C6H15O3N3)；(3)Y与氨(摩尔比1:1)脱水缩合得到Z。试写出X、Y和Z的结构简式。解析： X是CH2=NH聚合反应产物，其通式为-(-CHNH-)n-，但是，聚合反应不一定得到高聚物，n值不一定很大，例如，乙炔聚合成苯就是典型例子。结合Y的分子式只有3个氮原子，推得n=3，所以，X是起始物的三聚体，分子式是C3H9N3，X的结构是类似苯的六元环。又

8、由Y的分子式与X的分子式相减，可以得知，跟X发生加成反应的甲醛分子有3个，类似于前面的羰基跟胺的加成反应，得到Y中就有三个羟基。再与NH3发生缩合反应，脱去3分子水得到具高度对称的Z结构。答案： X的结构式 Y的结构式 Z的结构式所以，活性氢知识，贯穿有机化学的各类物质，贯穿有机化学的各类基本反应，以活性氢为主线来认识有机化合物，可以使有机化合物知识体系化、网络化，确实，这是一种十分有效的有机化合物知识教学法。二格式试剂反应原理格式试剂是一种活泼的有机合成试剂，能进行多种反应，主要包括：烷基化反应，羰基加成，格式试剂是一种碳负离子，碳负离子能发生的比如和酸性H反应、对正电荷（如羰基）进攻等反应

9、。具体点就是和醇醛酮酸酯.格氏试剂的反应如下：1.与含活泼氢的化合物反应R-MgX + H-OH - R-H + MgX(OH) - R-H + MgX2 +Mg(OH)2R-MgX + H-X - R-H + MgX2 R-MgX + H-OR - R-H + MgX(OR)R-MgX + H-CC-R - R-H + MgX(CC-R)R-MgX + H-NH2 - R-H + MgX(NH2) R-MgX + H-CO2R - R-H + MgX(CO2R)格氏试剂可与具有极性的双键发生加成。如格氏试剂与羰基发生加成常用于接长碳链或合成醇类化合物，是有机合成的重要反应。它是通过与羰基化合

10、物（醛、酮、酯）进行亲核加成反应实现的，这种反应又称做格林尼亚反应。以丙酮的格林尼亚反应为例，机理如下：选择不同的反应物可以得到不同的醇，如：注意氧原子连的镁卤基团只有经水解才能脱去。三、 定位基定位效应苯环上已有的取代基叫做定位取代基。 1、邻对位定位取代基概念：当苯环上已带有这类定位取代基时，再引入的其它基团主要进入它的邻位或对位，而且第二个取代基的进入一般比没有这个取代基(即苯)时容易，或者说这个取代基使苯环活化。特征：这类取代基中直接连于苯环上的原子多数具有未共用电子对，并不含有双键或三键。定位取代效应按下列次序而渐减： -NH2 , -OH , -OCH3 , -NHCOCH3 ,

11、-R , (Cl,Br,I) 氨基 羟基 甲氧基 乙酰氨基 烷基 卤素2、间位定位取代基定义：当苯环上己有在这类定位取代基时，再引入的其它基团主要进入它的间位，而且第二个取代基的进入比苯要难，或者说这个取代基使苯环钝化。特征：取代基中直接与苯环相连的原子，有的带有正电荷，有的含有双键或三键。定位效应按下列次序而渐减：, -NO2 , -CN , -SO3H , -CHO , -COOH 硝基 氰基 磺酸基 醛基 羧基四：高考常见的新信息反应总结(1)丙烯H被取代的反应：CH3CH=CH2Cl2ClCH2CH=CH2HCl。(2)共轭二烯烃的1,4加成反应：CH2=CHCH=CH2Br2。(3)

12、烯烃被O3氧化：RCH=CH2RCHOHCHO。(4)苯环侧链的烃基被酸性KMnO4溶液氧化：。(5)苯环上硝基被还原：。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，CN水解得COOH)：CH3CHOHCN；CH3CHONH3 (作用：制备胺)；CH3CHOCH3OH (作用：制半缩醛)。(7)羟醛缩合：。(8)醛或酮与格氏试剂(RMgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：(9)羧酸分子中的H被取代的反应：(10)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2R3OHR1COOR3R2OH。五官能团的保护被保护的官能团被保护的官能团性质

13、保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚：用碘甲烷先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚：氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐，后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成，易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物，后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护：六陌生官能团兼有骨架显著变化型(多为考查的重点)要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺

14、()的合成路线流程图。关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)七实验 乙酸正丁酯的制备一 实验目的认识酯化反应原理，掌握乙酸正丁酯的制备方法。掌握共沸蒸馏分水法的原理和分水器（油水分离器）的使用。二 实验原理酸：为提高产品收率，一般采用以下措施：1使某一反应物过量； 2在反应中移走某一产物（蒸出产物或水）； 3使用特殊催化剂 用酸与醇直接制备酯，在实验室中有三种方法。第一种是共沸蒸馏分水法，生成的酯和水以沸臃物的形式蒸出来，冷凝后通过分水器分出水，油层回到反应器中。第二种是提取酯化法，加入溶剂，使反应物、生成的酯溶于溶剂中，和水层分开。

15、第三种是直接回流法，一种反应物过量，直接回流。制备乙酸正丁配用共沸蒸馏分水法较好。为了将反应物中生成的水除去，利用酯、酸和水形成二元或三元恒沸物，采取共沸蒸馏分水法。使生成的酯和水以共沸物形式逸出，冷凝后通过分水器分出水层，油层则回到反应器中。三 实验内容1乙酸正丁酯粗品的制备；2乙酸正丁酯的精制；四、物理常数化合物名称分子量性 状比重(d )熔点()沸 点()正丁醇74.32液 体0.81089.8118.0冰醋酸60.05液 体1.04916.6118.1乙酸正丁酯116.16液 0.88273.5126.11-丁烯56.12气 体0.5951-185.4-6.3正丁醚130.23lq0.

16、7689-95.3142五、实验步骤在干燥的50mL圆底烧瓶中，装入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸，再加入3-4滴浓硫酸。混合均匀，投入沸石，然后安装分水器及回流冷凝管，并在分水器中预先加水略低于支管口，记下预先所加水的体积。在石棉网上加热回流，反应过程中生成的回流液滴逐渐进入分水器，控制分水器中水层液面在原来的高度，不致于使水溢入圆底烧瓶内。约40min后不再有水生成，表示反应完毕。停止加热。冷却后卸下回流冷凝管，将分水器中液体倒入分液漏斗，分出水层，酯层仍然留在分液漏斗中。量取分出水的总体积，减去预加入的水的体积，即为反应生成的水量。把圆底烧瓶中的反应液倒入分液漏斗中，与分水器中分出

17、的酯层合并。分别用10mL水、10mL10碳酸钠液、10mL水洗涤反应液，用10mL 10的碳酸钠洗涤，检验是否仍呈酸性（如仍呈酸性怎么办？），分去水层。将酯层再用10mL水洗涤一次，分去水层。将酯层倒入小锥形瓶中，加少量无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸正丁酯倾入干燥的30mL蒸馏烧瓶中（注意不要把硫酸镁倒进去！）加入1-2粒沸石，安装好蒸馏装置，在石棉网上加热蒸馏。收集124-126的馏分。产品称重后测定折射率。前后馏分倒入指定的回收瓶中。六、实验注意事项1、冰醋酸在低温时凝结成冰状固体（熔点16.6）。取用时可温水浴加热使其熔化后量取。注意不要触及皮肤，防止烫伤。2、在加入反应物之前，仪器必

18、须干燥。（为什么？）3、浓硫酸起催化剂作用，只需少量即可。也可用固体超强酸作催化剂。4、当酯化反应进行到一定程度时，可连续蒸出乙酸正丁酯，正丁醇和水的三元共沸物（恒沸点90.7），其回流液组成为：上层三者分别为86、11、3，下层为19、2、97。故分水时也不要分去太多的水，而以能让上层液溢流回圆底烧瓶继续反应为宜。5、本实验中不能用无水氯化钙为干燥剂，因为它与产品能形成络合物而影响产率。6、根据分出的总水量（注意扣去预先加到分水器的水量），可以粗略的估计酯化反应完成的纯度。【操作要点】1.加入硫酸后须振荡，以使反应物混合均匀。2反应应进行完全，否则未反应的正丁醇只能在最后一步蒸馏时与酯形成共

19、沸物(共沸点1176)以前馏分的形式除去，会降低酯的收率。3反应终点的判断可观察下面两种现象：一是分水器中不再有水珠下沉；二是从分水器中分出的水量达到理论分水量，即可认为反应完成。4. 洗涤操作（分液漏斗的使用）： (1)洗涤前首先检查分液漏斗旋塞的严密性。 (2)洗涤时要做到充分轻振荡，切忌用力过猛，振荡时间过长，否则将形成乳浊液，难以分层，给分离带来困难。一旦形成乳浊液，可加入少量食盐等电解质或水，使之分层。 (3)振荡后，注意及时打开旋塞，放出气体，以使内外压力平衡。放气时要使分液漏斗的尾管朝上，切忌尾管朝人。 (4)振荡结束后，静置分层；分离液层时，下层经旋塞放出，上层从上口倒出。5干

20、燥必须完全，否则由于乙酸丁酯与丁醇，水等形成二元或三元恒沸液，重蒸馏时沸点降低，影响产率。1、 正确使用分水器。本实验体系中有正丁醇水共沸物，共沸点93：；乙酸正丁酯水共拂物，共沸点907，在反应进行的不同阶段，利用不同的共沸物可把水带出体系，经冷凝分出水后，醇、酯再回到反应体系。为了使醇能及时回到反应体系中参加反应，在反应开始前，在分水器中应先加入计量过的水，使水面稍低于分水器回流支管的下沿，当有回流冷凝液时，水面上仅有很浅一层油层存在。在操作过程中，不断放出生成的水，保持油层厚度不变。或在在分水器中预先加水至支口，放出反应所生成理论量的水（用小量筒量）。用分水器优点：使用回流分水反应装置，及时分出反应生成的水，缩短了整个实验时间；把乙酸与正丁醇的摩尔比调整为1：l，最后蒸馏时，基本上无前馏分，产物纯度很高。八油水分水器原理 11